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遵循气敏材料纳米化的发展方向,本文主要进行了新型SnO2气敏材料的研发工作,通过材料的纳米化、掺杂等工作来提高气敏元件对可燃性气体的灵敏度、选择性和可靠程度。利用液相沉淀技术成功制备出了系列掺杂Ni2+、Co2+、Cu2+、Fe3+型金红石结构SnO2纳米粉体,平均粒度小于100nm,晶粒度小于20nm,具有良好的分散性。通过研究掺杂物质对SnO2物相组成、晶体结构、粉体活性和电学性能等方面的影响,分析结果认为:掺杂离子以类质同象的方式代替了氧化锡晶格中的Sn位置,使其晶格发生一定程度上的变化,降低了掺杂后SnO2晶胞参数;由于掺杂离子增大了SnO2晶粒在热处理过程中的生长活化能,进而对SnO2晶粒生长发育具有明显的抑制作用,降低了SnO2晶粒度,其效果随掺杂物质与含量的不同而有规律改变;固时由于掺杂离子在半导体中的受主角色而发生电子补偿作用导致SnO2气敏元件电阻的升高。气敏性能测试发现,掺杂离子均对SnO2材料的气敏性能有明显的影响作用,尤以掺杂Ni2+为最,Ni2+/Sn4+=0.025掺杂可对氢气灵敏度可以达到1000以上,并具有一定的常温(30℃)敏感性能,相对于乙醇气体、甲烷、氨气等具有很高的灵敏度数量级,响应速度一般小于5秒。最后,从材料结构、性能、表面过程出发,阐述了掺杂型SnO2纳米材料的氢气敏感机理。